發(fā)布時間：2025-04-22 21:25

　　本文利用線性自旋波近似研究了最近通過人工合成的一種準二維磁性材料 Ba(TiO)Cu4(PO4)4 中的磁激發(fā)。由于 Dzyaloshinsky-Moriya(DM)不對稱相互作用在解釋這類材料的反常磁性質時扮演了重要的角色,因此我們著重研究了 DM相互作用對這一類材料中的自旋波激發(fā)能譜的影響。我們發(fā)現(xiàn)此類材料中的自旋波激發(fā)能譜強烈地依賴于DM相互作用的方向:DM相互作用在此類二維材料所在平面(a-b平面)上的非零投影分量會在自旋波的激發(fā)能譜中打開能隙,而當DM相互作用完全沿著與材料所在平面垂直的軸(c軸)時,自旋波能譜中將不會出現(xiàn)能隙。我們的研究表明DM相互作用與自旋波能譜能隙間的這種聯(lián)系起因于沿c軸的整體U(1)對稱性的自發(fā)破缺。除此以外,本文還利用線性自旋波近似,基于Hellmann-Feynman定理,對具有對稱性自發(fā)破缺的系統(tǒng),引入了一種計算順磁-鐵磁相變臨界磁感應強度的方法。我們將此方法應用于Ba(TiO)Cu4(PO4)4材料中并將所得結果與數(shù)值結果進行了比較從而驗證了該方法的正確性。

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 Ba(TiO)Cu₄(PO₄)4

    1.2 順磁-鐵磁相變
第二章 Ba(TiO)Cu₄(PO₄)₄中的磁振子激發(fā)能譜
    2.1 線性自旋波理論
        2.1.1 哈密頓量和經(jīng)典磁基態(tài)
        2.1.2 哈密頓量的二次形式
        2.1.3 二次形哈密頓量的對角化
    2.2 Ba(TiO)Cu₄(PO₄)₄中的磁振子激發(fā)能譜
        2.2.1 D≠0 meV
        2.2.2 D≠0 meV且θ=80°
        2.2.3 D≠ 0且θ=0°
第三章 計算順磁-鐵磁相變臨界磁場感應強度的一種方法
    3.1 Hellmann-Feynman定理
    3.2 對稱性自發(fā)破缺
        3.2.1 歷史發(fā)展
        3.2.2 Goldstone定理
        3.2.3 Higgs機制
    3.3 計算順磁-鐵磁相變臨界磁場感應強度的一種方法
        3.3.1 理論方法介紹
        3.3.2 數(shù)值驗證
第四章 結論與展望
    4.1 結論
    4.2 展望
附錄A SO(3)群與U(n)群
    A.1 群、流形及李群
    A.2 O(3)群與SO(3)群
    A.3 U(n)群
        A.3.1 U(n)群
        A.3.2 U(1)群
參考文獻
發(fā)表文章目錄
致謝



本文編號：4040733

suoshi